南京市水利規(guī)劃設(shè)計院股份有限公司 朱瑩瑩 劉紅坤 陳 域 白鳳玲

電力企業(yè)能否穩(wěn)定發(fā)展取決于電力系統(tǒng)實際運行狀況。受系統(tǒng)運行特點影響，相關(guān)人員須嚴格把控每一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)，防止出現(xiàn)控制紕漏影響系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)。傳統(tǒng)的人力控制技術(shù)效率低、成本巨大，將自動化控制技術(shù)應(yīng)用到系統(tǒng)的控制管理過程中，不僅可有效提高系統(tǒng)管理效率，還可節(jié)約控制成本，提高電力企業(yè)的經(jīng)濟效益。

1 自動化控制技術(shù)概述

1.1 主要技術(shù)內(nèi)容

PLC 技術(shù)。又稱可編程邏輯控制器技術(shù)，是保證系統(tǒng)完成自動控制的關(guān)鍵技術(shù)?？上蛳到y(tǒng)的硬件設(shè)備導入邏輯編程內(nèi)容，并通過系列邏輯運算啟動邏輯控制器，借助數(shù)字信號和模擬信號完成對電氣設(shè)備的自動控制。該技術(shù)主要被應(yīng)用于設(shè)備控制、編程自動運算工作中；計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。主要應(yīng)用于系統(tǒng)信息管理工作中，用以提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)運行效率。通過應(yīng)用該技術(shù)可對系統(tǒng)運行情況進行自動管理，有助于相關(guān)人員及時發(fā)現(xiàn)并解決系統(tǒng)運行中出現(xiàn)的問題，維持系統(tǒng)高效、安全、穩(wěn)定運轉(zhuǎn)[1]。該技術(shù)還可被應(yīng)用到系統(tǒng)資源共享工作中，提高電網(wǎng)資源調(diào)配工作的效率；智能技術(shù)。是經(jīng)計算機技術(shù)發(fā)展而來，本身存在數(shù)量較多的接口。該技術(shù)具有解決系統(tǒng)運行問題、控制系統(tǒng)運行漏洞的功能，對提高電力生產(chǎn)效率、控制電力生產(chǎn)質(zhì)量有極大幫助。

1.2 技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

隨著工業(yè)化進程不斷推進對電力的需求在不斷提升，電力工程的數(shù)量不斷增多、建設(shè)規(guī)模也不斷擴大。在此背景下，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)控制技術(shù)已無法滿足當前系統(tǒng)運行對系統(tǒng)控制工作的具體要求，發(fā)展智能化控制技術(shù)與自動化控制技術(shù)勢在必行。根據(jù)實際經(jīng)驗，電氣自動控制技術(shù)的可靠性更高，更能保證電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行。目前自動化控制技術(shù)逐漸被應(yīng)用到電力生產(chǎn)、電力配送等系統(tǒng)的控制管理工作中，并取得了較好的應(yīng)用效果[2]。在此背景下，相關(guān)部門需加大對自動化技術(shù)、PLC 技術(shù)、智能技術(shù)的創(chuàng)新研發(fā)，通過不斷調(diào)整技術(shù)內(nèi)容優(yōu)化控制系統(tǒng)，極大程度改善了系統(tǒng)控制效率低、效果不明顯等管理問題。

1.3 技術(shù)應(yīng)用特點

智能程度高。自動控制技術(shù)中應(yīng)用了大量信息技術(shù)、智能技術(shù)及自動化管理技術(shù)，能實現(xiàn)對系統(tǒng)工作情況的智能化管理。自動控制系統(tǒng)可在系統(tǒng)運行過程中對系統(tǒng)參數(shù)進行調(diào)節(jié)，從而提高系統(tǒng)的性能；適應(yīng)能力強。自動控制技術(shù)可在信息技術(shù)的幫助下對電力系統(tǒng)進行調(diào)控，使系統(tǒng)適應(yīng)自動控制技術(shù)的具體需求；工作效率高。相關(guān)人員可通過操作計算機完成對不同站點電力信息系統(tǒng)的管理，如信息管理、故障管理等，輕松完成對系統(tǒng)的遠程控制。同時在進行技術(shù)操作時，只需輸入控制命令即可使系統(tǒng)進行自動檢測、自動維修[3]。

2 自動化控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中的具體應(yīng)用

2.1 智能技術(shù)的具體應(yīng)用

智能技術(shù)又稱人機接口體系結(jié)構(gòu)技術(shù)，具有自主學習能力強、適應(yīng)能力強、應(yīng)變能力強等技術(shù)特點，其具體應(yīng)用表現(xiàn)為四方面：

線性優(yōu)化控制技術(shù)。具有模擬局部線性控制的功能，能對電力系統(tǒng)中的資源進行科學配置，解決水輪發(fā)電機自動控制系統(tǒng)運行管理中的問題；模糊控制技術(shù)?？蓪ο嚓P(guān)人員的思維模式進行控制分析，通過模擬完成系統(tǒng)的決斷推理工作，維持系統(tǒng)的穩(wěn)定運行；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)。是智能技術(shù)的核心技術(shù)，能良好解決電力系統(tǒng)運行過程中產(chǎn)生的非線性問題。日常工作中主要被應(yīng)用于系統(tǒng)硬件設(shè)備的支持管理、電氣設(shè)備的維檢修管理、系統(tǒng)故障檢測維護等工作中，為提升系統(tǒng)的運行質(zhì)量作出不菲貢獻；專家系統(tǒng)控制技術(shù)。該技術(shù)需專業(yè)人員將電力領(lǐng)域的人工控制工作經(jīng)驗上傳到系統(tǒng)中。經(jīng)計算機系統(tǒng)的分析處理，專家系統(tǒng)可模擬專業(yè)人員對電力系統(tǒng)運行中的問題進行處理，保證系統(tǒng)始終處于穩(wěn)定狀態(tài)。

2.2 仿真建模技術(shù)的具體應(yīng)用

近年來我國的信息技術(shù)水平在不斷提高，越來越多國內(nèi)自主研發(fā)的科研技術(shù)被應(yīng)用于電力系統(tǒng)運行過程中[4]。仿真建模技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用極大程度提升了國內(nèi)電力系統(tǒng)運行管理的效率，減少了系統(tǒng)運行過程中發(fā)生的故障。技術(shù)人員使用仿真建模技術(shù)構(gòu)建出系統(tǒng)運行模型，通過模擬真實的運行環(huán)境獲得有效的數(shù)據(jù)信息，并根據(jù)信息內(nèi)容調(diào)整系統(tǒng)管理方針。如使用仿真建模技術(shù)模擬交直流電網(wǎng)連鎖故障，通過構(gòu)建模型對系統(tǒng)運行情況（停電風險分析、關(guān)鍵元件識別、臨界態(tài)、平均負載率）進行分析，從而確定電力系統(tǒng)的自動管理程序。

2.3 變電站自動化處理技術(shù)的應(yīng)用

變電站自動化處理技術(shù)是建立在現(xiàn)代通訊技術(shù)、信息處理技術(shù)、電力電子技術(shù)基礎(chǔ)上的一種綜合控制技術(shù)，具有發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運行故障、自動報警、切除報警、自動控制設(shè)備檢修等功能。其具體應(yīng)用主要表現(xiàn)在：應(yīng)用在變電站建設(shè)工作中。相關(guān)人員應(yīng)用系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工控制，通過安裝權(quán)威計劃裝置的方式構(gòu)建數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化的變電站系統(tǒng)，有效提高系統(tǒng)的運行水平；應(yīng)用在變電站設(shè)備保護工作中。借助自動化控制技術(shù)保護變電站的過電壓、過電流和低頻減載，以此實現(xiàn)對變電站中電氣設(shè)備、材料的保護，防止電氣故障對設(shè)備、材料造成傷害；應(yīng)用在數(shù)據(jù)傳輸工作中。通過使用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機技術(shù)、自動化技術(shù)完成對電力系統(tǒng)運行中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)（電力數(shù)據(jù)、遙控信息）的上報、儲存、整理分析工作，進一步推動不同系統(tǒng)中配電站的溝通交流[5]。

2.4 電網(wǎng)調(diào)度自動化處理技術(shù)的應(yīng)用

電網(wǎng)的正常運轉(zhuǎn)對于維持電力系統(tǒng)安全、高效運行有重要意義。加強對電網(wǎng)調(diào)度自動化處理技術(shù)的創(chuàng)新研發(fā)與應(yīng)用，能在減輕相關(guān)人員工作負擔的同時提高電網(wǎng)調(diào)度管理、電網(wǎng)安全管理工作的效率。自動化調(diào)度系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、工作站、電腦顯示器、服務(wù)器、其他硬件設(shè)備構(gòu)成。在自動控制技術(shù)不斷發(fā)展的過程中電網(wǎng)自動化調(diào)度系統(tǒng)的功能也逐漸增多，不僅能對電力數(shù)據(jù)進行實時傳輸，還可實時監(jiān)測電網(wǎng)系統(tǒng)的系統(tǒng)狀態(tài)波動、電力負荷變化情況。

電網(wǎng)調(diào)度自動化處理技術(shù)的應(yīng)用流程如下：技術(shù)人員使用通訊技術(shù)、計算機技術(shù)在系統(tǒng)中發(fā)布管理指令，系統(tǒng)將指令傳輸?shù)浇K端，自動化設(shè)備接收指令后根據(jù)要求進行規(guī)范化的操作，完成對電網(wǎng)的調(diào)配。在具體應(yīng)用過程中須設(shè)置好具體的工作流程，下達明確的工作指令，才能夠清除電網(wǎng)系統(tǒng)的安全隱患，維持電網(wǎng)系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行。

2.5 電氣自動化集成技術(shù)的具體應(yīng)用

電氣自動化集成技術(shù)是一項較為復(fù)雜的技術(shù)，將其應(yīng)用到電力系統(tǒng)運行管理工作中能進一步優(yōu)化系統(tǒng)管理、系統(tǒng)監(jiān)測、系統(tǒng)保護等工作效果，提高電力系統(tǒng)的運行質(zhì)量[6]。該技術(shù)充分發(fā)揮了功率總線技術(shù)與現(xiàn)場總線技術(shù)的技術(shù)優(yōu)勢，通過電能傳輸、通信控制等方式對系統(tǒng)中的電氣設(shè)備進行集成管理，改善了電力系統(tǒng)運行過程中能量分配不均、信息傳遞不及時等系統(tǒng)運行問題。該技術(shù)的應(yīng)用范圍較廣，如高壓發(fā)電機、艦船新型動力平臺等系統(tǒng)都應(yīng)用了電氣自動集成技術(shù)。

3 電力系統(tǒng)自動化控制技術(shù)的發(fā)展探究

朝著智能化方向發(fā)展。國內(nèi)計算機技術(shù)、通訊技術(shù)、自動化技術(shù)等技術(shù)發(fā)展速度不斷加快，越來越多的智能控制技術(shù)被應(yīng)用到發(fā)電系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、電網(wǎng)調(diào)度的管理工作中，并取得了良好的成效。在不斷的實踐、應(yīng)用與研究過程中系統(tǒng)控制的算法逐漸升級，電力系統(tǒng)中自動化控制技術(shù)也在不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的系統(tǒng)運行故障問題得到了有效解決。同時，隨著神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)、線性最優(yōu)控制系統(tǒng)、綜合智能系統(tǒng)等新型智能控制技術(shù)的不斷推出，電力系統(tǒng)的控制管理系統(tǒng)逐漸朝著智能化方向發(fā)展。

朝著標準化方向發(fā)展。自動化控制技術(shù)的應(yīng)用減少了電力系統(tǒng)信息收集、設(shè)備管理、故障檢修等工作的難度，推動了不同系統(tǒng)中配（變）電站的信息交流與溝通。同時，國內(nèi)電力企業(yè)就企業(yè)自身的技術(shù)與資源進行了有效交流，并將國際標準應(yīng)用到國內(nèi)的電力行業(yè)建設(shè)工作中。不同電力企業(yè)所采用的標準相同，就導致了不同系統(tǒng)中電氣設(shè)備的運營管理操作流程逐漸趨近、系統(tǒng)間的雙向互動操作也越來越頻繁，電力系統(tǒng)的自動化控制技術(shù)逐漸朝著標準化趨勢發(fā)展。

朝著一體化方向發(fā)展。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)建設(shè)工作主要以設(shè)備基礎(chǔ)建設(shè)、設(shè)備檢測、設(shè)備維護、設(shè)備管理等工作為主，不同部門負責不同的建設(shè)環(huán)節(jié)，部門間的交互程度不大。隨著自動化控制技術(shù)水平不斷提升，該技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷被擴大，自動化設(shè)備負責的工作范圍也越來越廣，電氣設(shè)備檢測、系統(tǒng)控制管理、設(shè)備保護等工作內(nèi)容逐漸統(tǒng)一。在此背景下，電力系統(tǒng)內(nèi)不同工作環(huán)節(jié)的聯(lián)系逐漸增大，自動化控制技術(shù)也逐漸朝著一體化的方向發(fā)展。

4 結(jié)語

現(xiàn)階段自動化控制技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)運行管理過程中，并取得良好工作成效。在這一過程中，相關(guān)部門需加強變電站、電網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)，通過應(yīng)用智能技術(shù)、仿真建模技術(shù)、專家系統(tǒng)控制技術(shù)實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的遠程控制，從而保證系統(tǒng)能夠穩(wěn)定、高效運行。